Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Công tác quản lý nhà nước về đất đai đòi hỏi hệ thống thông tin địa chính chính xác, đầy đủ và có tính pháp lý cao. Theo Điều 22 Luật Đất đai năm 2013, việc đo đạc, lập bản đồ địa chính, hồ sơ địa chính, đăng ký và cấp Giấy chứng nhận quyền sử dụng đất là các nội dung trọng tâm nhằm xác lập quan hệ pháp lý giữa Nhà nước và người sử dụng đất. Tại xã Phú Sơn, huyện Ba Vì, thành phố Hà Nội, điều kiện kinh tế - xã hội và cơ sở hạ tầng còn nhiều khó khăn, hệ thống tài liệu địa chính trước đây (chủ yếu là bản đồ đo vẽ năm 1996 được số hóa, chỉnh lý năm 2009) còn sơ sài, chưa đồng bộ và chưa đáp ứng đầy đủ yêu cầu quản lý chặt chẽ theo các quy định hiện hành. Để khắc phục tình trạng này, đề tài "Ứng dụng công nghệ tin học và phương pháp toàn đạc điện tử thực hiện công tác đo vẽ, chỉnh lý bản đồ địa chính tờ số 52 tỷ lệ 1:1000 xã Phú Sơn – huyện Ba Vì – TP. Hà Nội" được thực hiện nhằm xây dựng dữ liệu không gian địa chính chuẩn xác phục vụ công tác cấp mới, cấp đổi Giấy chứng nhận quyền sử dụng đất và tích hợp cơ sở dữ liệu đất đai.

Nhiệm vụ và mục tiêu nghiên cứu cụ thể:

  1. Thu thập, tổng hợp các tài liệu quản lý đất đai, điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội và hiện trạng sử dụng đất của xã Phú Sơn.
  2. Thiết kế và thành lập lưới khống chế đo vẽ trắc địa ngoài thực địa, thực hiện công tác đo ngắm bằng thiết bị chuyên dụng và xử lý số liệu bình sai lưới nội nghiệp.
  3. Thực hiện đo vẽ chi tiết các yếu tố ranh giới thửa đất, địa vật, công trình xây dựng, hệ thống giao thông, thủy văn bằng phương pháp tọa độ cực trên máy toàn đạc điện tử.
  4. Ứng dụng các phần mềm tin học chuyên ngành (Topcon Link, Picknet, MicroStation SE, FAMIS) để xử lý dữ liệu trị đo, biên tập hoàn chỉnh bản đồ địa chính tờ số 52 tỷ lệ 1:1000 theo quy phạm kỹ thuật hiện hành.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Quy trình công nghệ ứng dụng máy toàn đạc điện tử và các phần mềm tin học (MicroStation SE, FAMIS, Picknet, Topcon Link) trong đo vẽ chi tiết và biên tập bản đồ địa chính.
  • Phạm vi không gian: Tờ bản đồ địa chính số 52 tỷ lệ 1:1000 thuộc địa bàn xã Phú Sơn, huyện Ba Vì, thành phố Hà Nội.
  • Phạm vi thời gian: Quá trình điều tra, khảo sát, đo đạc ngoại nghiệp và xử lý số liệu nội nghiệp được tiến hành từ ngày 10/12/2018 đến ngày 02/05/2019.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khung pháp lý và cơ sở khoa học

Nghiên cứu được xây dựng dựa trên hệ thống văn bản quy phạm pháp luật và tiêu chuẩn kỹ thuật chuyên ngành đất đai của Việt Nam:

  • Cơ sở pháp luật: Luật Đất đai năm 2013 (đặc biệt là Khoản 4 Điều 3 về định nghĩa bản đồ địa chính và Điều 22 về các nội dung quản lý nhà nước); Thông tư số 25/2014/TT-BTNMT ngày 19/05/2014 của Bộ Tài nguyên và Môi trường quy định về bản đồ địa chính; Thông tư số 30/2013/TT-BTNMT quy định lồng ghép đo đạc lập, chỉnh lý bản đồ địa chính với đăng ký, cấp Giấy chứng nhận quyền sử dụng đất; Chỉ thị số 31/CT-TTg của Thủ tướng Chính phủ.
  • Cơ sở toán học: Hệ quy chiếu và Hệ tọa độ quốc gia VN-2000, sử dụng lưới chiếu hình trụ ngang đồng góc UTM (Universal Transverse Mercator) múi chiếu $3^\circ$, kinh tuyến trục quy định riêng cho thành phố Hà Nội theo Phụ lục 2 Thông tư 25/2014/TT-BTNMT; Ellipsoid quy chiếu WGS-84 với bán trục lớn $a = 6.378.137,0\text{ m}$, độ dẹt $\alpha = 1/298,25723563$.

Phương pháp nghiên cứu và công nghệ sử dụng

Nghiên cứu phối hợp các phương pháp kỹ thuật trắc địa truyền thống và công nghệ xử lý thông tin địa lý số:

  1. Phương pháp thu thập thông tin thứ cấp: Thu thập số liệu thống kê, kiểm kê đất đai năm 2018, báo cáo kinh tế - xã hội từ Ủy ban nhân dân xã Phú Sơn, tài liệu ranh giới hành chính 364 và bản đồ địa chính cũ đo vẽ năm 1996 (chỉnh lý năm 2009).
  2. Phương pháp thành lập lưới khống chế đo vẽ: Xây dựng mạng lưới đường chuyền kinh vĩ cấp 1, cấp 2 dựa trên các điểm địa chính cơ sở có sẵn (điểm gốc TR BV26). Điểm mốc được chôn cọc gỗ quy cách $4 \times 4\text{ cm}$, dài $30 - 50\text{ cm}$, đóng đinh tâm và đánh dấu sơn đỏ. Số liệu đo góc, cạnh từ thực địa được trút qua máy tính và tính toán bình sai chặt chẽ bằng phần mềm Picknet.
  3. Phương pháp đo vẽ chi tiết ngoại nghiệp: Sử dụng phương pháp tọa độ cực. Trạm máy đặt tại điểm khống chế đã biết tọa độ, định hướng về điểm khống chế liền kề, dùng máy toàn đạc điện tử Topcon GTS-230 phối hợp gương sào để bắt điểm chi tiết ranh giới thửa đất, nhà ở, mép đường, rãnh thoát nước, cột điện và địa vật cố định. Ghi chép song song sổ đo và bản họa đồ sơ họa ngoài thực địa.
  4. Phương pháp xử lý số liệu và biên tập nội nghiệp:
    • Sử dụng phần mềm Topcon Link (module TOP2ASC.EXE) để chuyển đổi tệp số liệu đo thô từ định dạng GTS6 sang tệp văn bản ASCII (.ASC), sau đó đổi định dạng sang .TCM.
    • Nhập dữ liệu trị đo vào phần mềm FAMIS (Field Work and Cadastral Mapping Integrated Software) chạy trên nền tảng đồ họa MicroStation SE.
    • Triển điểm chi tiết, nối ranh giới thửa đất, xử lý làm sạch lỗi hình học bằng các công cụ MRFClean và MRFFlag, tạo vùng (topology), tạo tâm thửa, tự động gán số hiệu thửa, vẽ nhãn thửa và biên tập khung bản đồ địa chính hoàn chỉnh.

Nội dung chính theo từng chương

PHẦN 1: ĐẶT VẤN ĐỀ

Chương này nêu rõ vai trò quan trọng của đất đai đối với sự phát triển kinh tế - xã hội và bảo đảm an ninh quốc phòng. Tác giả phân tích lịch sử hoàn thiện pháp luật đất đai qua các thời kỳ (Luật Đất đai năm 1987, 1993, 2003 và 2013). Khóa luận chỉ rõ thực trạng công tác quản lý đất đai tại xã Phú Sơn, huyện Ba Vì vẫn gặp khó khăn do hệ thống bản đồ cũ chưa phản ánh đúng hiện trạng phân lô, tách thửa và biến động sử dụng đất. Từ đó, tác giả xác định mục đích đo vẽ, chỉnh lý tờ bản đồ số 52 tỷ lệ 1:1000 và làm rõ ý nghĩa khoa học lẫn giá trị thực tiễn của đề tài.

PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

Chương tổng quan hệ thống hóa cơ sở lý luận và cơ sở thực tiễn về bản đồ địa chính:

  • Làm rõ bản chất, nội dung cơ bản của bản đồ địa chính (yếu tố điểm, đường, thửa đất, thửa đất phụ, lô đất, ranh giới hành chính, hệ thống giao thông, thủy văn, công trình xây dựng).
  • Trình bày cơ sở toán học bản đồ: so sánh lưới chiếu Gauss-Kruger (Ellipsoid Kraxovski 1946) và phép chiếu UTM trên Ellipsoid WGS-84/VN-2000.
  • Nguyên tắc phân mảnh, chia mảnh, đánh số phiên hiệu mảnh bản đồ địa chính theo Thông tư 25/2014/TT-BTNMT; quy định về lựa chọn tỷ lệ bản đồ dựa trên mật độ thửa trung bình ($M_t$) trên 1 ha.
  • Tiêu chuẩn kỹ thuật đường chuyền kinh vĩ và quy định sai số cho phép đối với từng tỷ lệ bản đồ:
Cấp khống chế Sai số trung phương vị trí điểm sau bình sai Sai số trung phương tương đối cạnh Sai số khép tương đối giới hạn ($f_s / \Sigma S$)
Lưới khống chế đo vẽ cấp 1 $\le 5\text{ cm}$ $\le 1/25.000$ $\le 1/10.000$
Lưới khống chế đo vẽ cấp 2 $\le 7\text{ cm}$ $\le 1/10.000$ $\le 1/5.000$
  • Giới thiệu cấu trúc gói phần mềm Mapping Office của Intergraph (MicroStation, MGE, I/RASC, I/RASB, I/Geovec) và các phân hệ chức năng của phần mềm FAMIS (quản lý cơ sở dữ liệu trị đo và cơ sở dữ liệu bản đồ).

PHẦN 3: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Chương 3 xác định cụ thể các nội dung triển khai nghiên cứu tại xã Phú Sơn từ tháng 12/2018 đến tháng 5/2019:

  • Bố trí nhân lực tổ đo gồm 2 người (1 người đứng máy toàn đạc Topcon GTS-230, 1 người đi gương sào phản xạ).
  • Trình tự 3 bước tác nghiệp ngoại nghiệp (dọi tâm, cân bằng máy; nhập dữ liệu trạm máy, điểm định hướng; đo góc bằng, góc đứng, khoảng cách đến các điểm chi tiết).
  • Trình tự 6 bước xử lý nội nghiệp (trút dữ liệu qua USB; xử lý định dạng tệp; triển điểm chi tiết trên FAMIS/MicroStation; nối thửa đối soát với sơ họa; kiểm tra, sửa lỗi topolopy; biên tập nhãn, số thửa và xuất bản đồ).

PHẦN 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

Chương này tập trung trình bày các dữ liệu thực nghiệm và kết quả biên tập bản đồ:

  • Điều kiện tự nhiên và kinh tế - xã hội: Xã Phú Sơn có diện tích tự nhiên $1.374,39\text{ ha}$, gồm 7 thôn (Cao Lĩnh, Đông Hữu, Thượng Tả, Nhông Nương Tụ, Quy Mông, Yên Kỳ, Phú Mỹ). Dân số toàn xã là 2.443 hộ với 9.732 nhân khẩu (nữ 4.828 người); lực lượng trong độ tuổi lao động là 5.484 người. Cơ cấu lao động: Nông - lâm - ngư nghiệp chiếm 78,3%, công nghiệp - xây dựng chiếm 9,0%, thương mại - dịch vụ chiếm 12,7%. Lao động đi làm ngoài xã là 796 người (14,5%), đi nước ngoài là 107 người (1,95%).
  • Hiện trạng sử dụng đất năm 2018 của xã Phú Sơn:
STT Loại đất Diện tích (ha) Cơ cấu sử dụng (%)
I Tổng diện tích tự nhiên 1.374,39 100,00
1 Đất sản xuất nông nghiệp (gồm đất 1 lúa + đất màu: 117,56 ha) 290,42 21,13
2 Đất sản xuất lâm nghiệp 525,48 38,23
3 Đất ở 318,20 23,15
4 Đất sông Hồng 61,82 4,50
5 Đất quốc phòng 72,80 5,30
6 Đất lâm trường 67,73 4,93
7 Đất chưa sử dụng 37,94 2,76
  • Kết quả xây dựng lưới khống chế: Thiết kế mạng lưới đường chuyền liên kết các mốc địa chính cơ sở cấp cao của khu vực (điểm gốc TR BV26 tọa độ $X = 2348997,015\text{ m}$, $Y = 566412,310\text{ m}$, $H = 14,82\text{ m}$ do Sở Tài nguyên và Môi trường Hà Nội cung cấp). Sử dụng phần mềm Picknet bình sai tọa độ các điểm khống chế đo vẽ cấp 1, cấp 2 bảo đảm sai số khép góc và sai số vị trí điểm nằm trong giới hạn cho phép của Thông tư 25/2014/TT-BTNMT.
  • Đo vẽ chi tiết và biên tập tờ bản đồ số 52: Tổ chức trạm đo tại điểm KV06, định hướng KV07; đo đạc đầy đủ các điểm góc ranh thửa, tim đường, mép đường, công trình nhà ở, mương thủy lợi. Sử dụng Topcon Link trút dữ liệu thành tệp 23-4.ASC, chuyển sang .TCM, triển điểm lên FAMIS, chạy MRFClean và MRFFlag để sửa triệt để các lỗi bắt điểm (thừa đường, hở vùng, đè nét), đóng vùng topology, đánh số thửa và gắn nhãn loại đất tự động. Hoàn thiện khung bản đồ tờ số 52 tỷ lệ 1:1000.
  • Đánh giá thuận lợi, khó khăn: Thuận lợi nhờ sự ủng hộ của chính quyền, đường giao thông bê tông hóa theo chuẩn nông thôn mới; khó khăn do địa hình đồi gò phức tạp, một số khu dân cư phân bố lộn xộn, tình trạng lấn chiếm hành lang giao thông và san lấp ao hồ tự phát làm thay đổi ranh giới thực địa.

PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

Khẳng định việc kết hợp máy toàn đạc điện tử Topcon GTS-230 và phần mềm FAMIS/MicroStation SE đã hoàn thành tốt mục tiêu đo vẽ, biên tập tờ bản đồ địa chính số 52 bảo đảm độ chính xác kỹ thuật. Tác giả kiến nghị chính quyền địa phương tăng cường quản lý quy hoạch, xử lý nghiêm việc lấn chiếm hành lang giao thông và đổ đất thải trái phép, đồng thời tiếp tục đầu tư kinh phí để hoàn thiện việc đo vẽ lập bản đồ địa chính chính quy cho toàn bộ các tờ bản đồ còn lại trên địa bàn xã.


Kết quả và đóng góp

Kết quả chính

  • Đã tổng hợp đầy đủ số liệu điều kiện tự nhiên, dân sinh, kinh tế và cơ cấu 7 nhóm đất chính thuộc tổng diện tích $1.374,39\text{ ha}$ của xã Phú Sơn năm 2018.
  • Xây dựng hoàn chỉnh mạng lưới khống chế đo vẽ dựa trên điểm gốc địa chính TR BV26, được tính toán bình sai bằng phần mềm Picknet đạt các chỉ tiêu kỹ thuật theo Thông tư số 25/2014/TT-BTNMT (sai số vị trí điểm $\le 5\text{ cm}$ cho cấp 1 và $\le 7\text{ cm}$ cho cấp 2).
  • Hoàn thành đo vẽ chi tiết ngoại nghiệp và biên tập nội nghiệp thành công sản phẩm bản đồ địa chính số tờ số 52 tỷ lệ 1:1000 xã Phú Sơn trên nền phần mềm MicroStation SE và FAMIS, bảo đảm độ chính xác vị trí ranh giới thửa đất không vượt quá sai số giới hạn $0,15\text{ m}$.
  • Xử lý làm sạch toàn bộ lỗi hình học không gian (clean & flag topology), xây dựng cơ sở dữ liệu thuộc tính bao gồm số hiệu thửa, diện tích và phân loại mục đích sử dụng đất đồng bộ.

Giải pháp và kiến nghị của tác giả

  • Đề nghị Ủy ban nhân dân xã Phú Sơn và các cơ quan chuyên môn siết chặt kiểm tra, xử lý dứt điểm các trường hợp tự ý đổ đất thải, lấn chiếm hành lang an toàn giao thông trên tuyến Quốc lộ 32 và đường liên thôn.
  • Đẩy mạnh công tác cấp mới, cấp đổi Giấy chứng nhận quyền sử dụng đất trên cơ sở dữ liệu số đo vẽ mới, khắc phục các sai sót của tài liệu địa chính cũ đo vẽ từ năm 1996.
  • Đề xuất tiếp tục bố trí nguồn lực để triển khai đo đạc đồng bộ toàn bộ các tờ bản đồ còn lại trên địa bàn xã, kết nối vào hệ thống cơ sở dữ liệu địa chính thống nhất của huyện Ba Vì và thành phố Hà Nội.

Đóng góp thực tiễn

Khóa luận đã cung cấp một quy trình công nghệ đo vẽ, xử lý số liệu khép kín từ trắc địa thực địa đến biên tập bản đồ số bằng FAMIS, cung cấp sản phẩm bản đồ tờ số 52 có giá trị pháp lý và độ tin cậy cao, trực tiếp hỗ trợ chính quyền địa phương trong công tác quản lý hiện trạng đất đai năm 2019.


Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế: Phạm vi nghiên cứu mới chỉ dừng lại ở quy mô thử nghiệm và biên tập thực tế trên một tờ bản đồ địa chính (tờ số 52 tỷ lệ 1:1000), chưa thể bao quát toàn bộ 100% diện tích đất tự nhiên ($1.374,39\text{ ha}$) của toàn xã Phú Sơn. Quá trình đo vẽ gặp cản trở về tầm ngắm do mật độ cây cối, địa hình đồi gò và các công trình cơi nới tự phát của người dân.
  • Hướng nghiên cứu tiếp: Ứng dụng mở rộng quy trình công nghệ toàn đạc điện tử kết hợp công nghệ định vị vệ tinh GNSS/GPS động (RTK) để đo vẽ khép kín toàn bộ các tờ bản đồ địa chính còn lại của xã Phú Sơn; liên kết cơ sở dữ liệu không gian bản đồ với phần mềm đăng ký đất đai (VBDLIS hoặc Vilis) để tự động hóa quy trình cấp đổi Giấy chứng nhận quyền sử dụng đất.

Giá trị tham khảo

Tài liệu là nguồn tham khảo hữu ích cho:

  • Sinh viên ngành Quản lý đất đai, Kỹ thuật Trắc địa - Bản đồ, Địa chính: Tham khảo tài liệu về quy trình thực hành đo đạc ngoại nghiệp bằng máy toàn đạc điện tử Topcon GTS-230, kỹ thuật trút số liệu (Topcon Link), bình sai lưới kinh vĩ (Picknet) và các bước xử lý lỗi hình học, tạo topology, biên tập bản đồ địa chính trên phần mềm MicroStation SE và FAMIS.
  • Cán bộ địa chính cấp xã/phường, kỹ thuật viên đo đạc: Nắm bắt quy trình kỹ thuật lồng ghép đo đạc lập bản đồ với cập nhật biến động đất đai và hồ sơ địa chính cơ sở theo đúng tiêu chuẩn của Thông tư 25/2014/TT-BTNMT.
  • Phần nội dung đáng chú ý nhất: Quy trình chuyển đổi định dạng tệp thô từ máy toàn đạc sang ASCII/TCM và các bước xử lý lỗi topo (MRFClean, MRFFlag) trong FAMIS được trình bày chi tiết từng bước tác nghiệp.

Câu hỏi thường gặp

1. Tờ bản đồ địa chính số 52 xã Phú Sơn được thành lập theo tỷ lệ nào và áp dụng hệ quy chiếu nào?
Tờ bản đồ số 52 được thành lập ở tỷ lệ 1:1000, áp dụng Hệ quy chiếu và Hệ tọa độ quốc gia VN-2000, lưới chiếu hình trụ ngang đồng góc UTM múi chiếu $3^\circ$, với kinh tuyến trục quy định cho thành phố Hà Nội.

2. Tác giả đã sử dụng những thiết bị ngoại nghiệp và phần mềm nội nghiệp nào trong đề tài?
Thiết bị ngoại nghiệp chính là máy toàn đạc điện tử Topcon GTS-230 và gương sào phản xạ. Các phần mềm nội nghiệp bao gồm: Trimble Data Transfer (trút số liệu GPS), Topcon Link/TOP2ASC.EXE (trút và đổi tệp số liệu đo sang ASC/TCM), Picknet (bình sai lưới khống chế đường chuyền), MicroStation SE và FAMIS phiên bản 2011 (biên tập bản đồ địa chính).

3. Cơ cấu sử dụng đất năm 2018 của xã Phú Sơn có đặc điểm gì nổi bật?
Theo số liệu kiểm kê năm 2018 trong khóa luận, tổng diện tích tự nhiên của xã là $1.374,39\text{ ha}$. Trong đó, đất sản xuất lâm nghiệp chiếm tỷ trọng lớn nhất với $525,48\text{ ha}$ (38,23%), tiếp theo là đất ở $318,20\text{ ha}$ (23,15%), đất sản xuất nông nghiệp $290,42\text{ ha}$ (21,13%), đất quốc phòng $72,80\text{ ha}$ (5,30%), đất lâm trường $67,73\text{ ha}$ (4,93%), đất sông Hồng $61,82\text{ ha}$ (4,50%) và đất chưa sử dụng $37,94\text{ ha}$ (2,76%).

4. Điểm gốc tọa độ khởi tính để xây dựng lưới khống chế đo vẽ trong khóa luận có ký hiệu và thông số là gì?
Điểm gốc khởi tính là mốc địa chính cơ sở TR BV26 do Sở Tài nguyên và Môi trường Hà Nội cung cấp, có tọa độ phẳng $X = 2.348.997,015\text{ m}$, $Y = 566.412,310\text{ m}$ và độ cao mốc $H = 14,82\text{ m}$.

5. Tiêu chuẩn sai số trung phương vị trí điểm sau bình sai của lưới khống chế đo vẽ cấp 1 và cấp 2 được quy định như thế nào?
Căn cứ theo Thông tư số 25/2014/TT-BTNMT được trích dẫn trong khóa luận, sai số trung phương vị trí điểm sau bình sai so với điểm gốc quy định đối với lưới khống chế đo vẽ cấp 1 là $\le 5\text{ cm}$ và đối với lưới khống chế đo vẽ cấp 2 là $\le 7\text{ cm}$.


Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Má A Sủ đã giải quyết hoàn chỉnh quy trình ứng dụng máy toàn đạc điện tử Topcon GTS-230 kết hợp phần mềm chuyên ngành MicroStation SE và FAMIS để đo vẽ, biên tập tờ bản đồ địa chính số 52 tỷ lệ 1:1000 tại xã Phú Sơn, huyện Ba Vì. Kết quả nghiên cứu không chỉ phản ánh chính xác hiện trạng quản lý, sử dụng đất của địa phương năm 2018 mà còn cung cấp sản phẩm bản đồ số đạt chuẩn kỹ thuật theo Thông tư 25/2014/TT-BTNMT. Đây là tài liệu kỹ thuật có giá trị thực tiễn cao, đóng góp thiết thực cho công tác hoàn thiện hồ sơ địa chính, cấp Giấy chứng nhận quyền sử dụng đất và xây dựng cơ sở dữ liệu đất đai chính quy tại địa phương.